【摘 要】
:
随着新能源发电技术的快速发展,风电装机容量不断提高。现有研究表明,风电场经柔性直流输电系统(VSC-HVDC)并网时存在发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)的风险。其中,直驱风电场经柔直并网系统作为未来海上风电发展的重要场景,其稳定性问题不容忽视。本文针对直驱风电场经柔直并网系统的SSO问题,开展如下研究:针对直驱风电场经柔直并网系统引发的SSO问题,现有
【基金项目】
:
新能源电力系统国家重点实验室自主研究课题“风电场经柔直并网系统的振荡机理和特性研究(LAPS2019-16)”; 国家电网公司科技项目“风电经VSC-HVDC并网系统的场内场网振荡及抑制研究服务(EPRI4128-191688)”;
论文部分内容阅读
随着新能源发电技术的快速发展,风电装机容量不断提高。现有研究表明,风电场经柔性直流输电系统(VSC-HVDC)并网时存在发生次同步振荡(subsynchronous oscillation,SSO)的风险。其中,直驱风电场经柔直并网系统作为未来海上风电发展的重要场景,其稳定性问题不容忽视。本文针对直驱风电场经柔直并网系统的SSO问题,开展如下研究:针对直驱风电场经柔直并网系统引发的SSO问题,现有研究多数针对风电机组运行于最大功率跟踪区域的情况进行分析。然而,直驱风电机组除最大功率跟踪区域以外,还有功率限制区域和高风速区域。首先,建立直驱风电场经柔直并网系统的小信号模型。然后,以直驱风电机组的运行特性曲线为例,对直驱风电机组的各运行区域进行分析,利用特征值法分析风电机组在各运行区域下系统的SSO特性,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证理论分析的正确性。最后,分析桨距角控制对系统稳定性的影响。结果表明:在全运行区域中风速越高、输出功率越大,越有利于改善系统稳定性;低风速时输出功率对SSO阻尼比影响较大;高风速时输出功率对SSO阻尼比影响较小;桨距角控制并不直接参与系统SSO相互作用,而是通过改变潮流影响系统稳定性。在实际运行中,若电网对风电场无输出功率约束,应尽量保持风电机组输出最大功率,提高系统稳定性;若电网限制风电场输出功率,应采取切机等方式提高单台风电机组输出水平。直驱风电场经柔直送出时,系统潜在的SSO风险主要是来源于风电机组与柔直送端换流站之间的相互作用。针对这一问题,提出一种基于状态反馈线性化的非线性控制策略,将其应用在风电机组网侧换流器、柔直送端换流器以抑制系统SSO。首先,建立风电机组网侧换流器与柔直送端换流器仿射非线性形式的数学模型;然后,检验数学模型是否满足状态反馈线性化条件;而后,应用状态反馈线性化求取风电机组网侧换流器与柔直送端换流器的非线性控制律,并给出对应控制框图;最后,通过特征值分析和时域仿真验证所提出的非线性控制策略用于抑制系统SSO的有效性。结果表明,相比于传统PI控制,所提出的非线性控制策略在外部风速变化、控制器指定值改变等情况下能有效抑制系统SSO,保证系统稳定运行。
其他文献
沙尘天气一直困扰着我国北方大部分地区,内蒙古、青海、西藏等地区曾经发生过沙尘暴过境引起的外绝缘事故,因此有必要探究沙尘条件对空气间隙放电特性的影响。本文的主要工作内容如下:在西北强风沙、高海拔地区沿输电线路走廊共3200公里实地开展沙尘的采样和调研。利用激光粒度仪、X荧光光谱仪和电导法测量了沙尘样本的颗粒度、元素成分和含盐比,并通过现场环境调研和查阅相关文献,确定了模拟沙尘环境的风速、沙尘浓度、沙
风能作为清洁能源,近年来发展十分迅速,随着大规模风电机组的投入运行,其运行故障出现次数也随之增多。主轴承故障是风电机组中维修成本最高的故障之一,对其作出快速精准地诊断是提高风电场经济效益的有效措施。但主轴承故障数量在风电机组的各种故障中占比较低,存在严重的数据不平衡问题,给运用数据挖掘方法判断故障类型带来很大困难。以生成对抗网络(GAN)为基准的数据增强方法在目前表现出了强大的数据生成能力,通过博
变压器等电气设备内部由铁磁材料构成,而磁滞特性是铁磁材料的固有属性之一,研究电气设备内部的磁场分布对电气设备的制造和优化设计均有着重要的意义。在国家自然科学基金“基于关键材料与构件在役特性的大型间隙铁心电抗器振动行为有效模拟及实验验证”(51777073)的资助下,本文采用定点谐波平衡有限元法,同时采用动态磁滞模型综合计及磁滞效应的影响,在正弦激励条件下,分别对硅钢片内的一维非线性场和变压器叠片铁
选区激光熔化SLM(Selective Laser Melting)是重要的金属材料增材制造技术之一。Inconel 718材料在高温下具有高屈服强度、较好的塑性和良好的组织稳定性,通过激光源对其金属粉末重复的扫描、熔化和凝固过程,可以定制化的设计、开发、生产零部件,实现快速制造。目前,SLM技术已广泛用于具有复杂结构的航天航空、国防装备和电力设备中高温部件的加工。研究表明,选区激光熔化SLM制件
适用于海上风力发电的模块化永磁电机种类众多,虽然都具有便于安装、维修和运输的优点,但电机性能却有很大差异,除了与模块化类型有关,还会受到槽极配置、定子间隙宽度和齿尖结构的影响。因此,论文研究了不同定子模块化永磁电机的性能,通过将模块化结构分为两大类,即非隔磁类(T型、齿轭分离型)和隔磁类(E型、C型),共四种定子模块化结构,建立对应的有限元电机模型,在12槽10极和12槽14极情况下,分别改变定子
电力工程是关乎我国经济发展的基础行业,基于输电线路的绝缘子检测是电力系统运行维护的重要任务。在实际应用中,通过无人机航拍等方式采集的绝缘子图像会存在背景复杂、目标不完整和被遮挡等情况,为后续的检测带来困难。本文以电力巡检领域对绝缘子等元器件的识别需求为切入点,结合项目实际,进行基于深度学习的绝缘子目标检测的研究。通过对比常见深度学习算法的网络原理和模型特点,研究适用于工程项目的算法模型。分别提出基
量子通信是量子信息学的重要分支,不同于经典通信方式,其在理论上具有安全性高、传输距离远等优点。量子通信根据信道不同可分为光纤量子通信和自由空间量子通信,受限于光纤损耗,光纤量子通信中信号只能单次传输上百公里左右,需要利用量子中继器增加传输距离。相对而言,自由空间量子通信中信号可单次传输上千公里,因此可以通过空间平台中转建立全球化量子通信网。其中,又以基于纠缠光子的自由空间量子通信极具发展前景,因此
时间敏感网络数据传输时延受多种网络因素影响呈现出显著的动态特性。为了实现流调度策略的优化设计,最大限度满足时间敏感应用的通信需求,有必要利用有效的仿真手段对时延特性进行全面研究。本文针对时间敏感网络中的时间感知整形器、帧抢占以及两种机制相结合这三种流量控制机制展开仿真研究。研究成果对时间敏感网络时延特性研究和流控策略优化设计具有参考价值。本文的主要研究内容和成果表现在如下方面。首先,本文分析了时间